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黄赤交角是指地球赤道平面与地球公转轨道平面之间的夹角。赤道平面是垂直于地球自转轴的平面,而黄道平面则是地球绕太阳公转的轨道平面。这两个平面之间形成了一个夹角,这个夹角就是黄赤交角。
黄赤交角并非固定不变的,它会在一个范围内缓慢变化。目前的黄赤交角约为23.5度,并且每世纪减少约0.013度。这种变化遵循一个约41,000年的周期,在22.1度至24.5度之间波动。这种变化主要是由于地球自转轴的进动和章动现象,以及其他天体(如月球、太阳和其他行星)的引力影响。
黄赤交角是地球产生四季变化的主要原因。由于地球自转轴相对于公转轨道平面倾斜约23.5度,导致太阳直射点在地球表面随季节变化。在北半球夏季,太阳直射北回归线,此时北半球接收到更多的太阳辐射,温度升高;而在北半球冬季,太阳直射南回归线,北半球接收到的太阳辐射减少,温度降低。在春分和秋分时,太阳直射赤道,此时全球昼夜平分。
黄赤交角的测量有着悠久的历史。古代中国的《周髀算经》记载黄赤交角约为24度。古希腊天文学家埃拉托色尼在公元前3世纪测得黄赤交角为23度51分20秒。公元2世纪,托勒密在《至大论》中记载的黄赤交角为23度51分。随着测量技术的进步,现代天文学测得的黄赤交角(J2000标准)为23度26分11.7秒。测量黄赤交角的传统方法是测量夏至日与冬至日太阳最高点高度的差值,然后除以2。这种方法在古代中国使用圭表进行,在古希腊则使用日晷。
总结一下,黄赤交角是地球赤道平面与黄道平面之间的夹角,当前约为23.5度。这个角度并非固定不变,而是在22.1度至24.5度之间周期性变化,周期约为41,000年,目前每世纪减少约0.013度。黄赤交角是地球产生四季变化的主要原因,因为它导致太阳直射点在地球表面随季节变化。从古代中国的《周髀算经》到古希腊的埃拉托色尼,再到现代精密测量,人类对黄赤交角的测量历史悠久且不断精确。理解黄赤交角对于理解地球气候、季节变化以及天文历法都具有重要意义。